About half of nearby galaxies have a central surface brightness >1 magnitude below that of the sky. The overall properties of these low-surface-brightness galaxies (LSBGs) remain understudied, and in particular we know very little about their massive black hole population. This gap must be closed to determine the frequency of massive black holes at z=0 as well as to understand their role in regulating galaxy evolution. Here we investigate the incidence and intensity of nuclear, accretion-powered X-ray emission in a sample of 32 nearby LSBGs with the Chandra X-ray Observatory. A nuclear X-ray source is detected in 4 galaxies (12.5%). Based on an X-ray binary contamination assessment technique developed for normal galaxies, we conclude that the detected X-ray nuclei indicate low-level accretion from massive black holes. The active fraction is consistent with that expected from the stellar mass distribution of the LSBGs, but not their total baryonic mass, when using a scaling relation from an unbiased X-ray survey of normal galaxies. This suggests that their black holes co-evolved with their stellar population. In addition, the apparent agreement nearly doubles the number of galaxies available within ~100 Mpc for which a measurement of nuclear activity can efficiently constrain the frequency of black holes as a function of stellar mass. We conclude by discussing the feasibility of measuring this occupation fraction to a few percent precision below 1e10 solar masses with high-resolution, wide-field X-ray missions currently under consideration.

中文翻译：

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低表面亮度星系中的核 X 射线活动：通过钱德拉后继任务限制局部黑洞占据率的前景

大约一半的附近星系的中心表面亮度比天空低 1 个星等。这些低表面亮度星系 (LSBG) 的整体特性仍未得到充分研究，特别是我们对它们的巨大黑洞群知之甚少。为了确定 z=0 时大质量黑洞的频率以及了解它们在调节星系演化中的作用，必须关闭这个间隙。在这里，我们使用钱德拉 X 射线天文台研究了附近 32 个 LSBG 样本中核吸积驱动的 X 射线发射的发生率和强度。在 4 个星系 (12.5%) 中检测到核 X 射线源。基于为正常星系开发的 X 射线二元污染评估技术，我们得出结论，检测到的 X 射线核表明来自大质量黑洞的低水平吸积。当使用来自正常星系的无偏 X 射线调查的比例关系时，活动部分与 LSBG 的恒星质量分布所预期的一致，但与它们的总重子质量不一致。这表明它们的黑洞与它们的恒星数量共同演化。此外，表面上的一致性使大约 100 Mpc 内可用星系的数量几乎翻了一番，在这些星系中，核活动的测量可以有效地将黑洞的频率限制为恒星质量的函数。最后，我们讨论了在目前正在考虑的高分辨率、宽视场 X 射线任务中，以低于 1e10 太阳质量的几个百分点的精度测量这种占据比例的可行性。当使用来自正常星系的无偏 X 射线调查的比例关系时。这表明它们的黑洞与它们的恒星数量共同演化。此外，表面上的一致性使大约 100 Mpc 内可用星系的数量几乎翻了一番，在这些星系中，核活动的测量可以有效地将黑洞的频率限制为恒星质量的函数。最后，我们讨论了在目前正在考虑的高分辨率、宽视场 X 射线任务中，以低于 1e10 太阳质量的几个百分点的精度测量这种占据比例的可行性。当使用来自正常星系的无偏 X 射线调查的比例关系时。这表明它们的黑洞与它们的恒星数量共同演化。此外，表面上的一致性使大约 100 Mpc 内可用星系的数量几乎翻了一番，在这些星系中，核活动的测量可以有效地将黑洞的频率限制为恒星质量的函数。最后，我们讨论了在目前正在考虑的高分辨率、宽视场 X 射线任务中，以低于 1e10 太阳质量的几个百分点的精度测量这种占据比例的可行性。表面上的一致性几乎使大约 100 Mpc 内可用的星系数量增加了一倍，在这些星系中，核活动的测量可以有效地将黑洞的频率限制为恒星质量的函数。最后，我们讨论了在目前正在考虑的高分辨率、宽视场 X 射线任务中，以低于 1e10 太阳质量的几个百分点的精度测量这种占据比例的可行性。表面上的一致性几乎使大约 100 Mpc 内可用的星系数量增加了一倍，在这些星系中，核活动的测量可以有效地将黑洞的频率限制为恒星质量的函数。最后，我们讨论了在目前正在考虑的高分辨率、宽视场 X 射线任务中，以低于 1e10 太阳质量的几个百分点的精度测量这种占据比例的可行性。